JP2002034281A - Motor control device and air conditioner - Google Patents
Motor control device and air conditionerInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度変化による影響を排除または低減して、
駆動効率の低下を防止することができ、低振動・低騒音
化を図ることができ、さらには駆動制御の安定性を向上
することができるモータ制御装置を提供する。
【解決手段】 モータ4を制御するモータ制御装置にお
いては、温度推定手段10によって、冷暖等の運転モー
ドと、運転経過時間とから、モータ温度が推定され、推
定温度に基づいてモータ4の巻線抵抗、誘起電圧定数ま
たは両方の温度ドリフトが算出される。算出された誘起
電圧定数あるいは巻線抵抗の値に基づいて角度推定演算
が行われ、推定精度の向上が図られる。かくして、推定
精度の向上により、動作安定性の向上、効率の向上、あ
るいは騒音および振動の低減等が図られる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To eliminate or reduce the influence of temperature change,
Provided is a motor control device capable of preventing a decrease in drive efficiency, achieving low vibration and low noise, and further improving the stability of drive control. In a motor control device that controls a motor, a temperature estimating unit estimates a motor temperature from an operation mode such as cooling and heating and an operation elapsed time, and a winding of the motor based on the estimated temperature. The temperature drift of the resistance, the induced voltage constant or both is calculated. The angle estimation calculation is performed based on the calculated induced voltage constant or the value of the winding resistance, thereby improving the estimation accuracy. Thus, by improving the estimation accuracy, it is possible to improve operation stability, improve efficiency, or reduce noise and vibration.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ制御装置お
よび空気調和機に関するものであって、とくに空気調和
機等の圧縮機モータの駆動制御技術に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device and an air conditioner, and more particularly to a drive control technique for a compressor motor of an air conditioner or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、家電製品に対しては、省エネルギ
化やリサイクル化などといった、環境面での要求が高ま
りつつある。空気調和機に対する要求も同様であり、各
メーカーは、このような要求に対応すべく、その高効率
化および低騒音・低振動化に向けての取り組みをさらに
加速させつつある。2. Description of the Related Art In recent years, environmental demands for home appliances, such as energy saving and recycling, have been increasing. The requirements for air conditioners are the same, and manufacturers are accelerating their efforts to achieve higher efficiency and lower noise and vibration in order to meet such requirements.
【0003】高効率化の実現といった課題に対する1つ
の対応策として急速に広がりつつあるのは、圧縮機モー
タのDCブラシレス化である。とくに、効率に関するト
ップランナ方式等の導入等により、DCブラシレスモー
タおよびその駆動技術は、空気調和機の高効率化を図る
上での必須技術となっている。[0003] One of the measures which is rapidly spreading as a measure for realizing high efficiency is the DC brushless compressor motor. In particular, due to the introduction of the top runner method and the like regarding efficiency, the DC brushless motor and its driving technology have become indispensable technologies for increasing the efficiency of the air conditioner.
【0004】しかしながら、このような圧縮機モータの
DCブラシレス化による高効率化には、次のような問題
がある。すなわち、永久磁石を用いることとその制御方
式とに起因して惹起される振動および騒音である。かく
して、圧縮機モータの駆動制御技術においては、高効率
を維持しつつさらなる低振動・低騒音の実現が可能な技
術が求められている。However, there are the following problems in improving the efficiency of such a compressor motor by using a DC brushless motor. That is, the vibration and noise caused by the use of the permanent magnet and its control method. Thus, in the drive control technology of the compressor motor, a technology capable of realizing further low vibration and low noise while maintaining high efficiency is required.
【0005】このように圧縮機モータの低騒音化に向け
られた駆動制御技術の1つは、モータ電流の正弦波化で
ある。これは、圧縮機モータを正弦波駆動することによ
り、従来の矩形波通電で問題となっていたコギングやト
ルクリップルに起因する騒音および振動の低減を図るも
のである。[0005] One of the drive control techniques for reducing the noise of the compressor motor is to make the motor current sinusoidal. This aims to reduce noise and vibration caused by cogging and torque ripple, which have been problems in the conventional rectangular wave energization, by driving the compressor motor with a sine wave.
【0006】従来のDCブラシレスモータの駆動制御方
式は、永久磁石で構成されるロータが回転することによ
りステータ巻線に発生する誘起電圧から、ロータ位置情
報を求めて駆動制御を行うといったものである。しかし
ながら、この方式では、誘起電圧を観測するために、モ
ータの各相に流す電流(以下、「モータ電流」とい
う。)に非通電区間を設ける必要がある。その結果、モ
ータ電流が不連続となってコギングやトルクリップルが
発生し、これらが振動および騒音の原因となっている。A conventional DC brushless motor drive control method is to perform drive control by obtaining rotor position information from an induced voltage generated in a stator winding due to rotation of a rotor constituted by permanent magnets. . However, in this method, in order to observe the induced voltage, it is necessary to provide a non-conducting section in the current flowing through each phase of the motor (hereinafter, referred to as “motor current”). As a result, the motor current becomes discontinuous, and cogging and torque ripple occur, which cause vibration and noise.
【0007】これらの課題を解決するために開発されつ
つあるのが、上述の正弦波駆動制御方式である。この制
御方式は、モータ電流やモータの電圧を実測し、予め与
えられた演算式を用いて演算を行うことによりロータの
磁極位置を推定し、モータの駆動制御を行うといったも
のである。この制御方式では、電流波形を正弦波状に制
御することにより、コギングやトルクリップル等に起因
する騒音および振動の原因となる現象を低減することが
できる。The sine wave drive control system described above is being developed to solve these problems. In this control method, the motor current and the voltage of the motor are measured, and the position of the magnetic pole of the rotor is estimated by performing an operation using a predetermined operation expression, thereby controlling the drive of the motor. In this control method, a phenomenon that causes noise and vibration due to cogging, torque ripple, and the like can be reduced by controlling the current waveform in a sine wave shape.
【0008】圧縮機モータの正弦波駆動制御技術とし
て、現時点で技術が確立されているのは、例えば、論文
「電流推定誤差に基づくセンサレスブラシレスDCモー
タ制御(電気学会論文誌D 平成7年115巻4号)」
等に開示されている電流センサを用いた磁極位置推定駆
動制御法である。以下、この制御方式について簡単に説
明する。As a sine-wave drive control technique for a compressor motor, a technique that has been established at the present time is described in, for example, a paper “Sensorless Brushless DC Motor Control Based on Current Estimation Error (IEEE Transactions D, 1995, 115, 115). No. 4) "
And the like, using a current sensor disclosed in US Pat. Hereinafter, this control method will be briefly described.
【0009】モータの各相をそれぞれU相、V相、W相
とし、各層の電圧および電流を、それぞれ、Vu、V
v、Vwおよびiu、iv、iwとする。この制御方式
では、制御演算をより容易にするため、各相の電圧およ
び電流を、それぞれ、次の式(1)および式(2)によ
り、d−q変換を施して直流化する。 なお、式(1)中において、ωはモータの角速度であ
り、tは時間であり、πは円周率である。The motor phases are U-phase, V-phase, and W-phase, and the voltages and currents of the respective layers are Vu, V
Let v, Vw and iu, iv, iw. In this control method, in order to make the control calculation easier, the voltage and current of each phase are subjected to dq conversion by the following equations (1) and (2), respectively, to be converted to direct current. In Equation (1), ω is the angular velocity of the motor, t is time, and π is the pi.
【0010】ここで、モータの巻線抵抗をRとし、イン
ダクタンスをLとし、誘起電圧定数をφとすれば、電流
と電圧との関係を示すモータのモデル式は、次の式
(3)で表される。 Here, assuming that the winding resistance of the motor is R, the inductance is L, and the induced voltage constant is φ, the motor model equation showing the relationship between current and voltage is given by the following equation (3). expressed.
【0011】例えば、図7に示すような、商用電源10
1から供給される電力によって駆動されるモータ104
を制御する従来のモータ制御装置では、R、Lおよびφ
は、モータ104のパラメータとして予め与えられてい
る。なお、図7に示す従来のモータ制御装置は、整流平
滑回路102と、スイッチング素子群103と、駆動制
御手段107と、モータ電圧算出手段113と、2つの
モータ電流変換手段114、115と、磁極位置推定手
段116と、電圧変換手段117とを備えている。For example, as shown in FIG.
1 driven by electric power supplied from
, L, L and φ
Are given as parameters of the motor 104 in advance. Note that the conventional motor control device shown in FIG. 7 includes a rectifying / smoothing circuit 102, a switching element group 103, a drive control unit 107, a motor voltage calculation unit 113, two motor current conversion units 114 and 115, a magnetic pole A position estimating unit 116 and a voltage converting unit 117 are provided.
【0012】そして、モータ電流変換手段114、11
5、具体的にはホール素子やコイル等を用いた電流セン
サからモータ電流iu、iv、iwの全部または少なく
ともいずれか1つが得られ、それらから式(2)により
id、iqが算出される。また、スイッチング素子群1
03に入力される流通比率と電圧変換手段117から得
られる電圧とを演算することによって、モータ印可電圧
Vu、Vv、Vwの全部または少なくともいずれか1つ
が得られ、それらから式(1)によりVd、Vqが得ら
れる。The motor current converting means 114, 11
5. More specifically, all or at least one of the motor currents iu, iv, and iw is obtained from a current sensor using a Hall element, a coil, and the like, and id and iq are calculated from the equation (2). Switching element group 1
03 and the voltage obtained from the voltage conversion means 117, all or at least one of the motor application voltages Vu, Vv, and Vw is obtained. , Vq.
【0013】これらを式(3)で演算することにより角
度情報θMを得ることができるが、これは上記の演算に
基づく推定角度であり、真の磁極位置すなわち実角度θ
に対して誤差Δθを伴っている。[0013] While these may be obtained angle information theta M by computing the formula (3), which is the estimated angle based on the above calculation, the true magnetic pole position, that is the actual angle theta
With an error Δθ.
【0014】推定角度θMと実角度θとの差、すなわち
推定誤差角度Δθは、真の磁極位置に対応するd−q軸
と、推定磁極位置に対応するd'−q'軸の位相差を表
し、図8を基に、次の式(4)で表される。 The difference between the estimated angle θ M and the actual angle θ, that is, the estimated error angle Δθ is the phase difference between the dq axis corresponding to the true magnetic pole position and the d′-q ′ axis corresponding to the estimated magnetic pole position. And is expressed by the following equation (4) based on FIG.
【0015】d'−q'軸に対しても、抵抗とインダクタ
ンスと誘起電圧定数とについてのプログラム上の設定値
RM、LM、φMに対して式(3)と同様の関係が成り立
つので、これらの関係から、推定角度誤差Δθは、抵
抗、誘起電圧およびインダクタンスについての真値と設
定値との差により、次の式(5)で示される。 ただし、式(5)において、A1、A2、A3は比例定数
である。For the d'-q 'axes, the same relationship as in equation (3) holds for the program setting values R M , L M , and φ M for the resistance, inductance, and induced voltage constant. Therefore, from these relationships, the estimated angle error Δθ is expressed by the following equation (5) by the difference between the true value and the set value of the resistance, the induced voltage, and the inductance. However, in the equation (5), A 1 , A 2 and A 3 are proportional constants.
【0016】上記の式から明らかなように、抵抗と誘起
電圧定数とインダクタンスとについての設定値RM、
φM、LMと、これらに対応する真の値R、φ、Lとの間
に差がある場合、実角度θと推定角度θMとの間には、
推定誤差角度Δθが定常的に発生するが、Δθはそれら
の差に比例して大きくなるといった問題がある。しか
も、抵抗、誘起電圧定数あるいはインダクタンスについ
ては、量産におけるバラツキにより、設定値と真値との
間に一定の誤差が発生する。また、初期において設定値
と真値とを、ある精度内で合致させることができても、
運転中に発生する温度変化により真値が温度ドリフト
し、推定精度に影響を及ぼす。実際の制御においては、
上記の初期における差異と温度ドリフト分とのトータル
値が、角度推定に影響を与えていた。As is apparent from the above equation, the set values R M ,
and φ M, L M, between the true value R corresponding thereto, phi, when there is a difference between the L, and the actual angle theta and the estimated angle theta M,
Although the estimation error angle Δθ constantly occurs, there is a problem that Δθ increases in proportion to the difference therebetween. In addition, a certain error occurs between the set value and the true value of the resistance, the induced voltage constant, or the inductance due to variations in mass production. Also, even if the set value and the true value can be matched within a certain accuracy at the initial stage,
A true value drifts due to a temperature change occurring during operation, which affects estimation accuracy. In actual control,
The total value of the difference in the initial stage and the temperature drift affects the angle estimation.
【0017】また、式(5)は、他のパラメータ誤差が0
という前提のもとで成り立つ式であるので、現実には3
つのパラメータの誤差が相互に作用しあって、さらに大
きな推定誤差を発生させることになる。Equation (5) indicates that other parameter errors are zero.
Is a formula that holds under the premise that
The errors of the two parameters interact to produce a larger estimation error.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】推定誤差角度Δθが大
きくなると、モータの駆動効率の低下や、振動および騒
音の増大を招き、ひいては脱調停止等の事態につながる
ため、実用化に向けては推定精度の向上が不可欠であ
る。角度推定精度の向上を図る上において、量産時の個
々のバラツキについては、各部品やモータ仕様および造
り込みの最適化により対応が可能である。しかしなが
ら、温度変化による角度推定精度の低下に対応する方策
はない。When the estimated error angle .DELTA..theta. Becomes large, the driving efficiency of the motor is reduced, and vibration and noise are increased, which may lead to a step-out stop or the like. Improvement of estimation accuracy is indispensable. In order to improve the angle estimation accuracy, individual variations during mass production can be dealt with by optimizing the specifications of components and motors and the fabrication. However, there is no measure to cope with a decrease in the angle estimation accuracy due to a temperature change.
【0019】本発明は、このような温度変化による角度
推定精度の低下といった従来の問題を解決するためにな
されたものである。そして、温度変化により抵抗、誘起
電圧定数、インダクタンス等のモータの基本特性が変動
しても、該温度変化による影響を排除または低減して、
駆動効率の低下を防止することができ、低振動・低騒音
化を図ることができ、さらには駆動制御の安定性を向上
することができる手段を提供することを目的ないしは解
決すべき課題とする。The present invention has been made to solve a conventional problem such as a decrease in angle estimation accuracy due to such a temperature change. Then, even if the basic characteristics of the motor such as the resistance, the induced voltage constant, and the inductance fluctuate due to the temperature change, the influence of the temperature change is eliminated or reduced,
It is an object of the present invention to provide means capable of preventing a decrease in drive efficiency, achieving low vibration and low noise, and further improving the stability of drive control. .
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明にかかるモータ制御装置は、(i)モ
ータ周辺の温度を、該温度に対応する温度信号に変換す
る温度変換手段と、(ii)モータの運転開始時からの経
過時間を計測する時間計測手段と、(iii)モータの運
転状況を判定する運転状況判定手段と、(iv)温度変換
手段から出力された温度信号と、時間計測手段から出力
された運転経過時間と、運転状況判定手段から出力され
た運転状況データとに基づいて、モータならびに該モー
タの巻線および回転子のうちの少なくとも1つの温度を
推定演算する温度推定手段と、(v)温度推定手段から
出力された推定温度に基づいて、巻線抵抗、誘起電圧定
数およびインダクタンスのうちの少なくとも1つについ
ての温度補償値を出力する温度補償手段と、(vi)温度
補償手段から出力された巻線抵抗温度補償値と、誘起電
圧定数温度補償値と、インダクタンス温度補償値とのう
ちの少なくとも1つを用いてモータの駆動制御を行う駆
動制御手段とを有することを特徴とするものである。な
お、以下では、このモータ制御装置を本発明の第1の態
様にかかるモータ制御装置という。According to the present invention, there is provided a motor control apparatus comprising: (i) temperature conversion means for converting a temperature around a motor into a temperature signal corresponding to the temperature; (Ii) time measuring means for measuring an elapsed time from the start of operation of the motor, (iii) operating condition determining means for determining the operating condition of the motor, and (iv) a temperature signal output from the temperature converting means. Estimating and calculating the temperature of the motor and at least one of the windings and the rotor of the motor based on the operation elapsed time output from the time measuring means and the operating condition data output from the operating condition determining means. And (v) outputting a temperature compensation value for at least one of the winding resistance, the induced voltage constant, and the inductance based on the estimated temperature output from the temperature estimating means. And (vi) motor drive control using at least one of the temperature compensation value of the winding resistance, the temperature compensation value of the induced voltage constant, and the temperature compensation value of the inductance output from the temperature compensation means. And drive control means for performing the following. Hereinafter, this motor control device is referred to as a motor control device according to the first aspect of the present invention.
【0021】このモータ制御装置においては、さらに、
(vii)2個のスイッチング素子が縦列接続されてなる
スイッチング素子列を複数個備えているスイッチング素
子群と、(viii)電力供給方向にみてスイッチング素子
群の前側に接続された整流平滑手段に入力される電流を
該電流に対応する電流信号に変換する入力電流変換手段
と、モータの回転数を検出する回転数検出手段とのうち
の少なくとも1つとを有していて、(ix)温度推定手段
が、入力電流検出手段から出力された入力電流信号と、
回転数検出手段から出力されたモータ回転数とのうちの
少なくとも1つを加味して、推定温度を演算するように
なっているのが好ましい。なお、(x)運転状況判定手
段が、入力電流検出手段から出力された入力電流信号
と、回転数検出手段から出力されたモータ回転数とのう
ちの少なくとも1つに基づいて、モータの運転状況を判
定するようになっていてもよい。なお、以下では、この
モータ制御装置を本発明の第2の態様にかかるモータ制
御装置という。In this motor control device,
(Vii) a switching element group including a plurality of switching element rows in which two switching elements are connected in cascade, and (viii) an input to a rectifying / smoothing means connected in front of the switching element group in the power supply direction. (Ix) temperature estimating means, comprising at least one of input current converting means for converting the current to be supplied to a current signal corresponding to the current, and rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor. Is an input current signal output from the input current detection means,
It is preferable that the estimated temperature is calculated in consideration of at least one of the motor speed output from the speed detecting means. (X) The operating condition determining means determines the operating condition of the motor based on at least one of the input current signal output from the input current detecting device and the motor speed output from the speed detecting device. May be determined. Hereinafter, this motor control device is referred to as a motor control device according to the second aspect of the present invention.
【0022】上記モータ制御装置においては、(xi)ス
イッチング素子群の高電位側と低電位側との間の電位差
を、該電位差に対応する電位差信号に変換する電圧変換
手段と、(xii)スイッチング素子群の流通比率と、電
圧変換手段から出力された電位差信号とに基づいてモー
タ電圧信号を算出するモータ電圧算出手段とを有してい
て、(xiii)温度推定手段が、モータ電圧算出手段から
出力されたモータ電圧信号を加味して、推定温度を演算
するようになっているのがより好ましい。なお、(xi
v)運転状況判定手段が、モータ電圧算出手段から出力
されたモータ電圧信号を加味して、モータの運転状況を
判定するようになっていてもよい。なお、以下では、こ
のモータ制御装置を本発明の第3の態様にかかるモータ
制御装置という。In the above motor control device, (xi) voltage conversion means for converting a potential difference between the high potential side and the low potential side of the switching element group into a potential difference signal corresponding to the potential difference; Motor voltage calculating means for calculating a motor voltage signal based on the distribution ratio of the element group and the potential difference signal output from the voltage converting means, and (xiii) the temperature estimating means It is more preferable that the estimated temperature is calculated in consideration of the output motor voltage signal. (Xi
v) The operating condition determining means may determine the operating condition of the motor in consideration of the motor voltage signal output from the motor voltage calculating means. Hereinafter, this motor control device is referred to as a motor control device according to a third aspect of the present invention.
【0023】上記モータ制御装置においては、(xv)ス
イッチング素子群と、スイッチング素子列の各接続点に
対応するモータ巻線とを電気的に接続する導線群の少な
くとも1つに対して設けられ、該導線を流れる電流を、
該電流に対応するモータ電流信号に変換するモータ電流
変換手段を有していて、(xvi)温度推定手段が、モー
タ電流変換手段から出力されたモータ電流信号を加味し
て、推定温度を演算するようになっているのがさらに好
ましい。なお、(xvii)運転状況判定手段が、モータ電
流変換手段から出力されたモータ電流信号を加味して、
前記モータの運転状況を判定するようになっていてもよ
い。なお、以下では、このモータ制御装置を本発明の第
4の態様にかかるモータ制御装置という。これらによ
り、運転状況に応じてモータの温度が推定可能となり、
温度ドリフトによってモータの特性に変化が生じても安
定した駆動制御を実現することができる。In the above motor control device, (xv) the motor control device is provided for at least one of the conductive wire groups for electrically connecting the switching element group and the motor winding corresponding to each connection point of the switching element row; The current flowing through the conductor is
A motor current conversion unit that converts the motor current signal into a motor current signal corresponding to the current; and (xvi) the temperature estimation unit calculates the estimated temperature in consideration of the motor current signal output from the motor current conversion unit. It is more preferred that In addition, (xvii) the operating condition determining means considers the motor current signal output from the motor current converting means,
The operation state of the motor may be determined. Hereinafter, this motor control device is referred to as a motor control device according to a fourth aspect of the present invention. These make it possible to estimate the temperature of the motor according to the operating conditions,
Even if the characteristics of the motor change due to temperature drift, stable drive control can be realized.
【0024】上記モータ制御装置においては、(xvii
i)モータ電圧信号と、モータ電流信号と、巻線抵抗温
度補償値と、誘起電圧定数温度補償値と、インダクタン
ス温度補償値とに基づいて回転子の磁極位置を推定演算
する磁極位置推定手段を有していて、(xix)駆動制御
手段が、磁極位置推定手段から出力された推定磁極位置
に基づいてモータの駆動制御を行うようになっているの
が一層好ましい。なお、以下では、このモータ制御装置
を本発明の第5の態様にかかるモータ制御装置という。
これにより、運転状況に応じてモータの温度が推定可能
となり、温度ドリフトによってモータの特性に変化が生
じても、高精度な角度推定が可能になり、安定した駆動
制御を実現することができる。In the above motor control device, (xvii
i) magnetic pole position estimating means for estimating and calculating the magnetic pole position of the rotor based on the motor voltage signal, the motor current signal, the winding resistance temperature compensation value, the induced voltage constant temperature compensation value, and the inductance temperature compensation value. More preferably, (xix) the drive control means performs drive control of the motor based on the estimated magnetic pole position output from the magnetic pole position estimating means. Hereinafter, this motor control device is referred to as a motor control device according to a fifth aspect of the present invention.
As a result, the temperature of the motor can be estimated according to the operating conditions, and even if the characteristics of the motor change due to the temperature drift, highly accurate angle estimation becomes possible, and stable drive control can be realized.
【0025】また、本発明にかかる空気調和機は、前記
各モータ制御装置のいずれか1つを用いた空気調和機で
あって、(a)温度変換手段が該空気調和機の室外機に
備えられる外気温センサとして機能し、かつモータが室
外機に搭載される圧縮機モータとして機能する一方、
(b)モータの運転が開始される直前に、外気温センサ
から出力された温度信号を記憶する温度記憶手段を有し
ていて、(c)温度推定手段が、任意の時点で外気温セ
ンサから出力された温度信号と、冷房、暖房または除湿
を示す運転モードとを加味して、モータならびにモータ
の巻線および回転子のうちの少なくとも1つの温度を推
定演算するようになっていることを特徴とするものであ
る。この空気調和機においては、空気調和機の圧縮機内
といった温度条件の変動が大きい環境下でも、安定した
モータ駆動制御を実現することができる。Further, an air conditioner according to the present invention is an air conditioner using any one of the above motor control devices, wherein (a) a temperature conversion means is provided in an outdoor unit of the air conditioner. Function as an outside air temperature sensor, and the motor functions as a compressor motor mounted on the outdoor unit,
(B) Immediately before the operation of the motor is started, a temperature storage means for storing a temperature signal output from the outside air temperature sensor is provided, and (c) a temperature estimating means is provided at any time from the outside air temperature sensor. In consideration of the output temperature signal and an operation mode indicating cooling, heating or dehumidification, the temperature of at least one of the motor and at least one of the windings and the rotor of the motor is estimated and calculated. It is assumed that. In this air conditioner, stable motor drive control can be realized even in an environment where temperature conditions fluctuate greatly, such as in an air conditioner compressor.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ具体的に説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1にかか
るモータ制御装置の基本的構成と、その制御態様とを示
す図である。図1に示すように、このモータ制御装置に
おいては、商用電源1から整流平滑回路2(整流平滑手
段)に交流電力が供給される。この交流電力は、整流平
滑回路2によって直流化された後、スイッチング素子群
3に入力される。そして、この直流化された電力は、駆
動制御手段7から出力される流通比率に従ってモータ4
に印可され、該モータ4を駆動する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a motor control device according to a first embodiment of the present invention and a control mode thereof. As shown in FIG. 1, in this motor control device, AC power is supplied from a commercial power supply 1 to a rectifying / smoothing circuit 2 (rectifying / smoothing means). This AC power is converted to DC by the rectifying and smoothing circuit 2 and then input to the switching element group 3. The DC-converted power is supplied to the motor 4 according to the distribution ratio output from the drive control means 7.
To drive the motor 4.
【0027】駆動制御手段7は、運転開始の信号と、冷
房、暖房、除湿等の運転モードに代表される運転状況と
を、それぞれ、時間計測手段8と運転状況判定手段9と
に送る。時間計測手段8と運転状況判定手段9とは、そ
れぞれ、送られてきた情報を基に、運転時間と運転状況
とを決定して温度推定手段10に送る。温度推定手段1
0は、運転時間と、運転状況と、モータ4の周辺の温度
(周囲温度)を検出する温度変換手段5からの情報とを
基に、モータ4の固定子や回転子の温度を推定し、この
推定温度を温度補償手段11に出力する。温度推定手法
としては、予め実験的に求められた温度テーブルに基づ
く方式や、運転時間と運転状況と周囲温度とを変数とす
る計算式に基づく方式などが用いられる。The drive control means 7 sends an operation start signal and an operation state represented by operation modes such as cooling, heating and dehumidification to the time measuring means 8 and the operation state judging means 9, respectively. The time measuring means 8 and the operating condition determining means 9 respectively determine the operating time and the operating condition based on the transmitted information and send them to the temperature estimating means 10. Temperature estimation means 1
0 estimates the temperature of the stator and the rotor of the motor 4 based on the operation time, the operation state, and information from the temperature conversion means 5 for detecting the temperature around the motor 4 (ambient temperature), This estimated temperature is output to the temperature compensating means 11. As the temperature estimating method, a method based on a temperature table obtained experimentally in advance, a method based on a calculation formula using the operating time, the operating condition, and the ambient temperature as variables are used.
【0028】図2(a)、(b)は、温度推定手段10
が温度推定を行う際における温度変化の様子を示すグラ
フであり、横軸は運転開始後の経過時間(運転時間)を
表し、縦軸は温度を表している。図2(a)に示すよう
に、運転モードと回転数毎に、実験的にあるいはシミュ
レーション等により求めた温度曲線、または運転モード
とモータ回転数とを入力変数とする温度演算式が、温度
推定手段10に記憶されている。温度推定手段10は、
モータ4を運転する直前の温度変換手段5の出力値を周
囲温度の初期値として記憶しておく。FIGS. 2A and 2B show the temperature estimating means 10.
Is a graph showing how the temperature changes when estimating the temperature. The horizontal axis represents the elapsed time (operation time) after the start of the operation, and the vertical axis represents the temperature. As shown in FIG. 2 (a), for each of the operation mode and the number of revolutions, a temperature curve obtained experimentally or by simulation, or a temperature calculation equation using the operation mode and the number of revolutions of the motor as input variables is used to estimate the temperature. It is stored in the means 10. The temperature estimating means 10
The output value of the temperature converter 5 immediately before the operation of the motor 4 is stored as an initial value of the ambient temperature.
【0029】運転中は、たとえば空気調和機の暖房、冷
房、除湿等の運転モードと、モータ回転数とから、上記
の温度曲線または温度演算式と、周囲温度の初期値とに
基づいて、推定温度を決定する。運転中に回転数が変わ
るなどして運転条件が変化した場合は、図2(b)に示
すように、対応する温度曲線に切り換えることにより、
温度推定を行う。また、運転中に周囲温度が変化した場
合も、その温度変動の影響を加味して温度推定を行う。
温度補償手段11は、上記で得られた推定温度を基に、
巻線抵抗と、誘起電圧定数と、インダクタンスとのうち
の少なくとも1つについての温度補償値を出力する。During operation, for example, from the operating modes such as heating, cooling, and dehumidification of the air conditioner, and the motor speed, an estimation is made based on the above-mentioned temperature curve or temperature calculation formula and the initial value of the ambient temperature. Determine the temperature. When the operating conditions change due to a change in the number of revolutions during operation, for example, as shown in FIG.
Perform temperature estimation. Further, even when the ambient temperature changes during operation, the temperature estimation is performed in consideration of the influence of the temperature fluctuation.
Temperature compensating means 11 is based on the estimated temperature obtained above,
A temperature compensation value for at least one of the winding resistance, the induced voltage constant, and the inductance is output.
【0030】図1中では、温度補償の方法として、温度
と巻線抵抗とを対応させ、温度と誘起電圧定数とを対応
させ、あるいは温度とインダクタンスと対応させた数値
テーブルを用いた例を示している。しかしながら、推定
温度を変数とする数式を用いた演算により、温度補償値
を求めることも可能である。たとえば、巻線抵抗の温度
変動は、銅の温度特性がほぼ反映されるので、次の式で
表される。 ただし、上記式中において、ρは温度補償後の抵抗率で
あり、ρ0は基準温度での抵抗率であり、αは抵抗率の
温度係数であり、Tは推定温度であり、T0は基準温度
である。FIG. 1 shows an example in which a numerical value table is used as a method of temperature compensation in which temperature is associated with winding resistance, temperature is associated with induced voltage constant, or temperature is associated with inductance. ing. However, it is also possible to obtain a temperature compensation value by an operation using an equation using the estimated temperature as a variable. For example, the temperature variation of the winding resistance is substantially represented by the temperature characteristic of copper, and is expressed by the following equation. Here, in the above equation, ρ is the resistivity after temperature compensation, ρ 0 is the resistivity at the reference temperature, α is the temperature coefficient of resistivity, T is the estimated temperature, and T 0 is This is the reference temperature.
【0031】駆動制御手段7は、このように温度補償手
段11で温度補償された巻線抵抗、誘起電圧定数および
インダクタンスを用いて制御を行うことにより、より精
度の高い駆動制御を行うことができる。ここでは、駆動
制御手段7、時間計測手段8、運転状況判定手段9、温
度推定手段10および温度補償手段11は、それぞれ独
立したものとして構成されているが、これらの全てを1
つの集積回路等に集結して構成することも可能である。The drive control means 7 can perform more precise drive control by performing control using the winding resistance, induced voltage constant and inductance temperature-compensated by the temperature compensation means 11 as described above. . Here, the drive control means 7, the time measuring means 8, the operating condition determining means 9, the temperature estimating means 10 and the temperature compensating means 11 are configured independently of each other.
It is also possible to configure by integrating them into one integrated circuit or the like.
【0032】(実施の形態2)以下、図3を参照しつ
つ、本発明の実施の形態2を具体的に説明する。しかし
ながら、図3に示す実施の形態2は、図1〜図2に示す
実施の形態1と多くの共通点をもつ。そこで、説明の重
複を避けるため、図3に示す実施の形態2において、図
1と共通する部材ないしは要素には、図1の場合と同一
の番号を付し、その説明を省略する。(Embodiment 2) Hereinafter, Embodiment 2 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. However, Embodiment 2 shown in FIG. 3 has many points in common with Embodiment 1 shown in FIGS. Therefore, in order to avoid repetition of description, in Embodiment 2 shown in FIG. 3, members or elements common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1, and description thereof is omitted.
【0033】図3は、実施の形態2にかかるモータ制御
装置の基本的構成と、その制御態様とを示す図である。
図3に示すように、実施の形態2では、整流平滑回路2
に入力される電力ないしは電流の値を温度推定手段10
に出力する入力電力変換手段6と、モータ4の回転数を
検出する回転数検出手段12とが設けられている。その
他の構成は、図1〜図2に示す実施の形態1の場合と同
様である。FIG. 3 is a diagram showing a basic configuration of a motor control device according to the second embodiment and a control mode thereof.
As shown in FIG. 3, in the second embodiment, the rectifying and smoothing circuit 2
The value of the power or current input to the
Input power conversion means 6 and a rotation speed detection means 12 for detecting the rotation speed of the motor 4. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIGS.
【0034】かくして、実施の形態2においては、温度
推定手段10は、運転時間と運転状況と周囲温度とに加
えて、入力電流変換手段6から入力される入力電流と、
回転数検出手段12から入力されるモータ回転数とを用
いる(加味する)ことにより、より精度の高い推定温度
を出力することができる。Thus, in the second embodiment, the temperature estimating means 10 calculates the input current input from the input current converting means 6 in addition to the operating time, the operating condition, and the ambient temperature.
By using (considering) the motor rotation speed input from the rotation speed detection means 12, a more accurate estimated temperature can be output.
【0035】(実施の形態3)以下、図4を参照しつ
つ、本発明の実施の形態3を具体的に説明する。しかし
ながら、図4に示す実施の形態3は、図3に示す実施の
形態2と多くの共通点をもつ。そこで、説明の重複を避
けるため、図4に示す実施の形態3おいて、図3と共通
する部材ないしは要素には、図3の場合と同一の番号を
付し、その説明を省略する。(Embodiment 3) Hereinafter, Embodiment 3 of the present invention will be specifically described with reference to FIG. However, the third embodiment shown in FIG. 4 has many points in common with the second embodiment shown in FIG. Therefore, in order to avoid redundant description, in Embodiment 3 shown in FIG. 4, members or elements common to FIG. 3 are assigned the same reference numerals as in FIG. 3, and descriptions thereof are omitted.
【0036】図4は、実施の形態3にかかるモータ制御
装置の基本的構成と、その制御態様とを示す図である。
図4に示すように、実施の形態3では、モータ電圧算出
手段13と、電圧辺間手段17とが設けられている。そ
の他の構成は、図3に示す実施の形態2の場合と同様で
ある。FIG. 4 is a diagram showing a basic configuration of a motor control device according to the third embodiment and a control mode thereof.
As shown in FIG. 4, in the third embodiment, a motor voltage calculation unit 13 and a voltage side interval unit 17 are provided. Other configurations are the same as those of the second embodiment shown in FIG.
【0037】かくして、実施の形態3においては、モー
タ電圧算出手段13は、駆動制御手段7から出力される
流通比率と、電圧変換手段17の出力信号とに基づい
て、モータ電圧を算出する。そして、温度推定手段10
は、運転時間と、運転状況と、周囲温度と、入力電流
と、モータ回転数とに加えて、モータ電圧算出手段13
から出力されるモータ電圧を用いる(加味する)ことに
より、より精度の高い推定温度を出力することができ
る。とくに、モータ電圧とモータ回転数との関係から、
モータ4の負荷および効率が推測可能であるため、これ
を考慮した高精度な温度推定が可能である。Thus, in the third embodiment, the motor voltage calculation means 13 calculates the motor voltage based on the distribution ratio output from the drive control means 7 and the output signal of the voltage conversion means 17. Then, the temperature estimating means 10
Is the operating time, the operating condition, the ambient temperature, the input current, and the motor speed, as well as the motor voltage calculating means 13.
By using (considering) the motor voltage output from, it is possible to output a more accurate estimated temperature. In particular, from the relationship between motor voltage and motor speed,
Since the load and efficiency of the motor 4 can be estimated, it is possible to estimate the temperature with high accuracy taking this into consideration.
【0038】(実施の形態4)以下、図5を参照しつ
つ、本発明の実施の形態4を具体的に説明する。しかし
ながら、図5に示す実施の形態4は、図4に示す実施の
形態3と多くの共通点をもつ。そこで、説明の重複を避
けるため、図5に示す実施の形態4において、図4と共
通する部材ないしは要素には、図4の場合と同一の番号
を付し、その説明を省略する。Embodiment 4 Hereinafter, Embodiment 4 of the present invention will be specifically described with reference to FIG. However, Embodiment 4 shown in FIG. 5 has many points in common with Embodiment 3 shown in FIG. Therefore, in order to avoid repetition of description, in Embodiment 4 shown in FIG. 5, members or elements common to FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 4, and description thereof is omitted.
【0039】図5は、実施の形態4にかかるモータ制御
装置の基本的構成と、その制御態様とを示す図である。
図5に示すように、実施の形態4では、第1モータ電流
変換手段14と、第2モータ電流変換手段15とが設け
られている。その他の構成は、図4に示す実施の形態3
の場合と同様である。FIG. 5 is a diagram showing a basic configuration of a motor control device according to the fourth embodiment and a control mode thereof.
As shown in FIG. 5, in the fourth embodiment, a first motor current converter 14 and a second motor current converter 15 are provided. Other configurations are the same as those of the third embodiment shown in FIG.
Is the same as
【0040】かくして、実施の形態4においては、第1
モータ電流変換手段14と第2モータ電流変換手段15
とによって検出されるモータ電流値が駆動制御手段7に
入力される。ここで、モータ電流値は、モータ電圧算出
手段13を経由して、あるいは直接的に温度推定手段1
0に入力される。そして、温度推定手段10は、運転時
間と、運転状況と、周囲温度と、入力電流と、モータ回
転数と、モータ電圧とに加えて、モータ電流値を用いる
(加味する)ことにより、より精度の高い推定温度を出
力することができる。とくに、モータ印可電圧と、モー
タ電流と、モータ回転数との関係から、モータ4の負荷
および効率が推測可能であるため、これを考慮した高精
度な温度推定が可能である。なお、第1モータ電流変換
手段14及び第2モータ電流変換手段15の出力を、直
接温度推定手段10に入力するようにしてもよい。Thus, in the fourth embodiment, the first
Motor current converting means 14 and second motor current converting means 15
Is input to the drive control means 7. Here, the motor current value is calculated via the motor voltage calculation means 13 or directly.
Input to 0. Then, the temperature estimating means 10 uses the motor current value in addition to the operating time, the operating condition, the ambient temperature, the input current, the motor speed, and the motor voltage (by taking into account) the motor current value, thereby achieving higher accuracy. Can be output. In particular, since the load and efficiency of the motor 4 can be estimated from the relationship among the motor application voltage, the motor current, and the motor rotation speed, highly accurate temperature estimation that takes this into consideration can be performed. The outputs of the first motor current converter 14 and the second motor current converter 15 may be directly input to the temperature estimator 10.
【0041】(実施の形態5)以下、図6を参照しつ
つ、本発明の実施の形態5を具体的に説明する。しかし
ながら、図6に示す実施の形態5は、図5に示す実施の
形態4と多くの共通点をもつ。そこで、説明の重複を避
けるため、図6に示す実施の形態5において、図5と共
通する部材ないしは要素には、図5の場合と同一の番号
を付し、その説明を省略する。Embodiment 5 Hereinafter, Embodiment 5 of the present invention will be specifically described with reference to FIG. However, Embodiment 5 shown in FIG. 6 has many points in common with Embodiment 4 shown in FIG. Therefore, in order to avoid redundant description, in Embodiment 5 shown in FIG. 6, members or elements common to FIG. 5 are assigned the same reference numerals as in FIG. 5, and descriptions thereof are omitted.
【0042】図6は、実施の形態5にかかるモータ制御
装置の基本的構成と、その制御態様とを示す図である。
図6に示すように、実施の形態5では、磁極位置推定手
段16が設けられている。その他の構成は、図5に示す
実施の形態4の場合と同様である。FIG. 6 is a diagram showing a basic configuration of a motor control device according to the fifth embodiment and a control mode thereof.
As shown in FIG. 6, in the fifth embodiment, a magnetic pole position estimating unit 16 is provided. Other configurations are the same as those of the fourth embodiment shown in FIG.
【0043】かくして、実施の形態5においては、第1
モータ電流変換手段14と第2モータ電流変換手段15
とによって検出されるモータ電流値が磁極位置推定手段
16に入力される。ここで、モータ電流値は、駆動制御
手段7に入力され、さらにモータ電圧算出手段13を経
由して、あるいは直接的に温度推定手段10に入力され
る。そして、温度推定手段10は、運転時間と、運転状
況と、周囲温度と、入力電流と、モータ回転数と、モー
タ電圧とに加えて、モータ電流値を用いる(加味する)
ことにより、より精度の高い推定温度を出力することが
できる。とくに、モータ印可電圧と、モータ電流と、モ
ータ回転数との関係から、モータ4の負荷および効率が
推測可能であるため、それを考慮した高精度な温度推定
が可能である。Thus, in the fifth embodiment, the first
Motor current converting means 14 and second motor current converting means 15
Are input to the magnetic pole position estimating means 16. Here, the motor current value is input to the drive control means 7 and further to the temperature estimating means 10 via the motor voltage calculating means 13 or directly. Then, the temperature estimating means 10 uses (adds) the motor current value in addition to the operation time, the operation state, the ambient temperature, the input current, the motor rotation speed, and the motor voltage.
This makes it possible to output a more accurate estimated temperature. In particular, since the load and efficiency of the motor 4 can be estimated from the relationship among the motor application voltage, the motor current, and the motor speed, highly accurate temperature estimation can be performed in consideration of the load and efficiency.
【0044】さらに、温度補償手段11は、温度推定手
段10から出力された推定温度を基に、巻線抵抗と、誘
起電圧定数と、インダクタンスとについての温度補償値
を決定し、これを磁極位置推定手段16に出力する。そ
して、磁極位置推定手段16は、巻線抵抗と、誘起電圧
定数と、インダクタンスとについての温度補償値と、モ
ータ電流およびモータ印可電圧とから磁極位置推定を行
い、推定角度を算出する。この推定角度は駆動制御手段
7に入力され、駆動制御手段7はこれに基づいてモータ
4の駆動制御を行う。Further, the temperature compensating means 11 determines a temperature compensation value for the winding resistance, the induced voltage constant, and the inductance based on the estimated temperature output from the temperature estimating means 10, and determines this value as the magnetic pole position. Output to the estimating means 16. Then, the magnetic pole position estimating means 16 estimates the magnetic pole position from the winding resistance, the induced voltage constant, the temperature compensation value for the inductance, the motor current and the motor applied voltage, and calculates the estimated angle. This estimated angle is input to the drive control means 7, and the drive control means 7 controls the drive of the motor 4 based on this.
【0045】[0045]
【発明の効果】本発明の第1の態様にかかるモータ制御
装置によれば、モータの周囲温度と、運転経過時間と、
冷房、暖房、除湿等に代表される運転状況とに基づいて
算出される推定温度を用いて、モータ駆動に必要な巻線
抵抗、誘起電圧定数あるいはインダクタンスの温度変化
が補償される。これにより、駆動制御の精度向上を図る
ことができる。その結果、駆動効率を向上させることが
でき、かつ振動および騒音を低減することができる。According to the motor control device according to the first aspect of the present invention, the ambient temperature of the motor, the elapsed operation time,
Using the estimated temperature calculated based on the operating conditions typified by cooling, heating, dehumidification, and the like, the temperature change of the winding resistance, induced voltage constant, or inductance required for driving the motor is compensated. Thereby, the accuracy of drive control can be improved. As a result, drive efficiency can be improved, and vibration and noise can be reduced.
【0046】本発明の第2〜第4の態様にかかるモータ
制御装置によれば、モータの周囲温度と、運転経過時間
と、冷房、暖房、除湿等に代表される運転状況とに加え
て、入力電流、モータ回転数、モータ印可電圧、モータ
電流等に基づいて(加味して)温度推定が行われる。こ
れにより、より高精度なモータの温度推定を行うことが
でき、さらなる駆動制御の精度向上が可能となる。その
結果、駆動効率をより向上させることができ、振動およ
び騒音をより有効に低減することができる。According to the motor control device according to the second to fourth aspects of the present invention, in addition to the ambient temperature of the motor, the operation elapsed time, and the operation status represented by cooling, heating, dehumidification, and the like, The temperature is estimated based on (added to) the input current, motor rotation speed, motor applied voltage, motor current, and the like. As a result, the motor temperature can be estimated with higher accuracy, and the accuracy of drive control can be further improved. As a result, drive efficiency can be further improved, and vibration and noise can be reduced more effectively.
【0047】本発明の第5の態様にかかるモータ制御装
置によれば、モータのモデル式と、モータ電圧と、モー
タ電流と、予め設定された巻線抵抗、誘起電圧定数およ
びインダクタンスとを用いて、回転子の磁極位置が推定
され、これに基づいて駆動制御が行われる。これによ
り、巻線抵抗、誘起電圧およびインダクタンスの温度変
化が推定温度によって補償され、推定精度が向上する。
その結果、駆動効率をさらに向上させることができ、振
動および騒音をさらに有効に低減することができ、駆動
信頼性を向上させることができる。According to the motor control device according to the fifth aspect of the present invention, the motor model expression, the motor voltage, the motor current, and the preset winding resistance, induced voltage constant, and inductance are used. , The position of the magnetic pole of the rotor is estimated, and drive control is performed based on the position. Thereby, the temperature changes of the winding resistance, the induced voltage and the inductance are compensated by the estimated temperature, and the estimation accuracy is improved.
As a result, drive efficiency can be further improved, vibration and noise can be reduced more effectively, and drive reliability can be improved.
【0048】本発明にかかる空気調和機によれば、その
圧縮機モータのモデル式と、モータ電圧と、モータ電流
と、予め設定された巻線抵抗、誘起電圧およびインダク
タンスとを用いて回転子の磁極位置が推定される。そし
て、巻線抵抗、誘起電圧およびインダクタンスの温度変
化が推定温度によって補償される。その結果、空気調和
機の圧縮機内といった温度変化の大きい環境において
も、駆動効率を向上させることができ、振動および騒音
を有効に低減することができ、駆動信頼性を向上させる
ことができる。According to the air conditioner of the present invention, the model of the compressor motor, the motor voltage, the motor current, and the preset winding resistance, induced voltage and inductance are used for the rotor. The magnetic pole position is estimated. Then, temperature changes of the winding resistance, the induced voltage, and the inductance are compensated by the estimated temperature. As a result, the driving efficiency can be improved, the vibration and noise can be effectively reduced, and the driving reliability can be improved even in an environment with a large temperature change such as in the compressor of the air conditioner.
【図1】 本発明の実施の形態1にかかるモータ制御装
置の構成および制御態様を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration and a control mode of a motor control device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 (a)、(b)は、それぞれ、温度推定の基
となる温度曲線を表すグラフである。FIGS. 2A and 2B are graphs each showing a temperature curve serving as a basis for temperature estimation.
【図3】 本発明の実施の形態2にかかるモータ制御装
置の構成および制御態様を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration and a control mode of a motor control device according to a second embodiment of the present invention;
【図4】 本発明の実施の形態3にかかるモータ制御装
置の構成および制御態様を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration and a control mode of a motor control device according to a third embodiment of the present invention;
【図5】 本発明の実施の形態4にかかるモータ制御装
置の構成および制御態様を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration and a control mode of a motor control device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の実施の形態5にかかるモータ制御装
置の構成および制御態様を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration and a control mode of a motor control device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図7】 従来のモータ制御装置の構成および制御態様
を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration and a control mode of a conventional motor control device.
【図8】 磁極位置推定における実角度と推定角度との
関係を表した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between an actual angle and an estimated angle in magnetic pole position estimation.
1…商用電源、 2…整流平滑回路、 3…スイッチン
グ素子群、 4…モータ、 5…温度変換手段、 6…
入力電流変換手段、 7…駆動制御手段、 8…時間計
測手段、 9…運転状況判定手段、 10…温度推定手
段、 11…温度補償手段、 12…回転数検出手段、
13…モータ電圧算出手段、 14…第1モータ電流
変換手段、 15…第2モータ電流変換手段、 16…
磁極位置推定手段、 17…電圧変換手段。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Commercial power supply, 2 ... Rectification smoothing circuit, 3 ... Switching element group, 4 ... Motor, 5 ... Temperature conversion means, 6 ...
Input current converting means 7 driving control means 8 time measuring means 9 operating condition determining means 10 temperature estimating means 11 temperature compensating means 12 rotational speed detecting means
13: motor voltage calculation means, 14: first motor current conversion means, 15: second motor current conversion means, 16 ...
Magnetic pole position estimating means 17 voltage converting means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 敬三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3L060 AA03 CC03 CC08 CC10 EE04 5H560 AA02 BB04 DA13 DB13 DC05 EB01 EB07 JJ16 JJ19 SS07 XA02 XA03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Keizo Matsui 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (reference) 3L060 AA03 CC03 CC08 CC10 EE04 5H560 AA02 BB04 DA13 DB13 DC05 EB01 EB07 JJ16 JJ19 SS07 XA02 XA03
Claims (9)
温度信号に変換する温度変換手段と、 前記モータの運転開始時からの経過時間を計測する時間
計測手段と、 前記モータの運転状況を判定する運転状況判定手段と、 前記温度変換手段から出力された温度信号と、前記時間
計測手段から出力された運転経過時間と、前記運転状況
判定手段から出力された運転状況データとに基づいて、
前記モータならびに該モータの巻線および回転子のうち
の少なくとも1つの温度を推定演算する温度推定手段
と、 前記温度推定手段から出力された推定温度に基づいて、
巻線抵抗、誘起電圧定数およびインダクタンスのうちの
少なくとも1つについての温度補償値を出力する温度補
償手段と、 前記温度補償手段から出力された巻線抵抗温度補償値
と、誘起電圧定数温度補償値と、インダクタンス温度補
償値とのうちの少なくとも1つを用いて前記モータの駆
動制御を行う駆動制御手段とを有することを特徴とする
モータ制御装置。A temperature conversion unit configured to convert a temperature around the motor into a temperature signal corresponding to the temperature; a time measurement unit configured to measure an elapsed time from a start of operation of the motor; Based on the operating condition determining means to be determined, the temperature signal output from the temperature converting means, the operating elapsed time output from the time measuring means, and the operating state data output from the operating state determining means,
Temperature estimating means for estimating and calculating the temperature of at least one of the motor and the windings and the rotor of the motor; based on the estimated temperature output from the temperature estimating means,
Temperature compensation means for outputting a temperature compensation value for at least one of winding resistance, induced voltage constant and inductance; winding resistance temperature compensation value output from the temperature compensation means; and induced voltage constant temperature compensation value And a drive control means for controlling the drive of the motor using at least one of an inductance temperature compensation value and a motor control device.
てなるスイッチング素子列を複数個備えているスイッチ
ング素子群と、 電力供給方向にみて前記スイッチング素子群の前側に接
続された整流平滑手段に入力される電流を該電流に対応
する電流信号に変換する入力電流変換手段と、前記モー
タの回転数を検出する回転数検出手段とのうちの少なく
とも1つとを有していて、 前記温度推定手段が、前記入力電流検出手段から出力さ
れた入力電流信号と、前記回転数検出手段から出力され
たモータ回転数とのうちの少なくとも1つを加味して、
前記推定温度を演算するようになっていることを特徴と
する、請求項1に記載のモータ制御装置。2. A switching element group comprising a plurality of switching element rows in which two switching elements are connected in cascade, and an input to a rectifying and smoothing means connected to a front side of the switching element group in a power supply direction. Input current conversion means for converting the current to be supplied to a current signal corresponding to the current, and at least one of rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor, wherein the temperature estimation means Taking into account at least one of the input current signal output from the input current detection means and the motor rotation speed output from the rotation speed detection means,
The motor control device according to claim 1, wherein the estimated temperature is calculated.
てなるスイッチング素子列を複数備えているスイッチン
グ素子群と、 電力供給方向にみて前記スイッチング素子群の前側に接
続された整流平滑手段に入力される電流を該電流に対応
する電流信号に変換する入力電流変換手段と、前記モー
タの回転数を検出する回転数検出手段とのうちの少なく
とも1つとを有していて、 前記運転状況判定手段が、前記入力電流検出手段から出
力された入力電流信号と、前記回転数検出手段から出力
されたモータ回転数とのうちの少なくとも1つに基づい
て、前記モータの運転状況を判定するようになっている
ことを特徴とする、請求項1に記載のモータ制御装置。3. A switching element group including a plurality of switching element rows in which two switching elements are connected in cascade, and input to a rectifying / smoothing means connected in front of the switching element group in the power supply direction. Input current conversion means for converting a current into a current signal corresponding to the current, and at least one of rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor, wherein the operating condition determination means And determining an operation state of the motor based on at least one of an input current signal output from the input current detection unit and a motor rotation speed output from the rotation speed detection unit. The motor control device according to claim 1, wherein:
電位側との間の電位差を、該電位差に対応する電位差信
号に変換する電圧変換手段と、 前記スイッチング素子群の流通比率と、前記電圧変換手
段から出力された電位差信号とに基づいてモータ電圧信
号を算出するモータ電圧算出手段とを有していて、 前記温度推定手段が、前記モータ電圧算出手段から出力
されたモータ電圧信号を加味して、前記推定温度を演算
するようになっていることを特徴とする、請求項2に記
載のモータ制御装置。4. A voltage conversion means for converting a potential difference between a high potential side and a low potential side of the switching element group into a potential difference signal corresponding to the potential difference; a distribution ratio of the switching element group; Motor voltage calculation means for calculating a motor voltage signal based on the potential difference signal output from the conversion means, wherein the temperature estimating means takes into account the motor voltage signal output from the motor voltage calculation means. The motor control device according to claim 2, wherein the estimated temperature is calculated.
電位側との間の電位差を、該電位差に対応する電位差信
号に変換する電圧変換手段と、 前記スイッチング素子群の流通比率と、前記電圧変換手
段から出力された電位差信号とに基づいてモータ電圧信
号を算出するモータ電圧算出手段とを有していて、 前記運転状況判定手段が、前記モータ電圧算出手段から
出力されたモータ電圧信号を加味して、前記モータの運
転状況を判定するようになっていることを特徴とする、
請求項3に記載のモータ制御装置。5. A voltage conversion means for converting a potential difference between a high potential side and a low potential side of the switching element group into a potential difference signal corresponding to the potential difference; a flow ratio of the switching element group; Motor voltage calculating means for calculating a motor voltage signal based on the potential difference signal output from the converting means, wherein the operating condition determining means takes into account the motor voltage signal output from the motor voltage calculating means. Then, it is characterized in that the operating state of the motor is determined,
The motor control device according to claim 3.
チング素子列の各接続点に対応するモータ巻線とを電気
的に接続する導線群の少なくとも1つに対して設けら
れ、該導線を流れる電流を、該電流に対応するモータ電
流信号に変換するモータ電流変換手段を有していて、 前記温度推定手段が、前記モータ電流変換手段から出力
されたモータ電流信号を加味して、前記推定温度を演算
するようになっていることを特徴とする、請求項4に記
載のモータ制御装置。6. A switching element is provided for at least one of a group of conductors electrically connecting the switching element group and a motor winding corresponding to each connection point of the switching element row. A motor current conversion unit that converts the motor current signal into a motor current signal corresponding to the current, wherein the temperature estimation unit calculates the estimated temperature in consideration of the motor current signal output from the motor current conversion unit. The motor control device according to claim 4, wherein the motor control device is configured to perform the control.
チング素子列の各接続点に対応するモータ巻線とを電気
的に接続する導線群の少なくとも1つに対して設けら
れ、該導線を流れる電流を、該電流に対応するモータ電
流信号に変換するモータ電流変換手段を有していて、 前記運転状況判定手段が、前記モータ電流変換手段から
出力されたモータ電流信号を加味して、前記モータの運
転状況を判定するようになっていることを特徴とする、
請求項5に記載のモータ制御装置。7. A switching element is provided for at least one of a group of conductors electrically connecting the switching element group and a motor winding corresponding to each connection point of the switching element row. And a motor current conversion unit that converts the current into a motor current signal corresponding to the current, wherein the operating condition determination unit performs the operation of the motor in consideration of the motor current signal output from the motor current conversion unit. Characterized by determining the situation,
The motor control device according to claim 5.
信号と、前記巻線抵抗温度補償値と、前記誘起電圧定数
温度補償値と、インダクタンス温度補償値とに基づいて
前記回転子の磁極位置を推定演算する磁極位置推定手段
を有していて、 前記駆動制御手段が、前記磁極位置推定手段から出力さ
れた推定磁極位置に基づいて前記モータの駆動制御を行
うことを特徴とする、請求項6または7に記載のモータ
制御装置。8. A magnetic pole position of the rotor based on the motor voltage signal, the motor current signal, the winding resistance temperature compensation value, the induced voltage constant temperature compensation value, and the inductance temperature compensation value. 7. A magnetic pole position estimating means for performing an estimating calculation, wherein the drive control means performs drive control of the motor based on the estimated magnetic pole position output from the magnetic pole position estimating means. Or the motor control device according to 7.
ータ制御装置を用いた空気調和機であって、 前記温度変換手段が該空気調和機の室外機に備えられる
外気温センサとして機能し、かつ前記モータが前記室外
機に搭載される圧縮機モータとして機能する一方、 前記モータの運転が開始される直前に、前記外気温セン
サから出力された温度信号を記憶する温度記憶手段を有
していて、 前記温度推定手段が、任意の時点で前記外気温センサか
ら出力された温度信号と、冷房、暖房または除湿を示す
運転モードとを加味して、前記モータならびに前記モー
タの巻線および回転子のうちの少なくとも1つの温度を
推定演算するようになっていることを特徴とする空気調
和機。9. An air conditioner using the motor control device according to any one of claims 1 to 8, wherein the temperature conversion means is an outdoor temperature sensor provided in an outdoor unit of the air conditioner. A temperature storage unit that stores a temperature signal output from the outside air temperature sensor immediately before the operation of the motor starts, while the motor functions as a compressor motor mounted on the outdoor unit. The temperature estimating means has a temperature signal output from the outside air temperature sensor at an arbitrary time and cooling, heating or dehumidifying operation modes, and the motor and the windings of the motor are taken into account. An air conditioner configured to estimate and calculate the temperature of at least one of the rotor and the rotor.
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